谭旭
湖北建科国际工程有限公司 湖北省宜昌市 443000
摘要：随着医疗深化改革与公众健康需求的不断提升，医疗建筑功能日渐呈现出系统庞杂、多元化、人员密集及用电需求量大等的特征，对于建筑电气设计的专业度与可靠性提出更高的要求。基于此背景，本文就对大型综合医院医疗工程大楼电气设计有关内容展开分析，以供参考。
关键词：医疗建筑；供电方案；照明系统；接地系统
1工程的概况
以某大型综合医院项目为例，该医院为综合性三级甲等医院，设有1200余张床位，一期工程医疗综合大楼总建筑面积为14.68万m2，建筑总高度为97.8m，属于高层一类公共建筑。其中，地下部分4层，主要功能为机动车库、非机动车库、设备用房以及中心供应、污水处理站等。地上部分25层，地上1~6层为急诊、门诊科室；7-10层为医技科室；11~24层为病房及手术部、重症监护室；25层为科研办公室。
2变配电系统设计的研究
2.1负荷等级分析
一级负荷中特别重要负荷包括手术室、产房、重症监护室、血液透析室等场所中涉及患者生命安全的设备及其照明用电、大型生化仪器、重症呼吸道感染区的通风系统等用电负荷；一级负荷包括急诊部、手术部、分娩室、治疗室及消防负荷、主要业务和计算机用电、安保监控用电、走道照明等用电负荷；二级负荷包括影像科诊断、康复病房照明等用电负荷；其余为三级负荷。总体看来，本项目涉及的一级负荷及特别重要负荷数量较多，对供电电源的要求较高。
2.2负荷计算分析
医院医疗设备数量多，单位面积用电指标较高，本项目总设备容量17993kW，有功功率12205kW，补偿后的视在功率13123kVA；保留该医院原有2台2000kVA变压器，新增4台2000kVA变压器、2台1600kVA变压器、2台1000kVA变压器，变压器总容量共计17200kVA。
2.3供电电源分析
根据相关规定及以上负荷计算，考虑综合性医院负荷等级要求高、用电负荷大的特点，拟引入多路电源满足负荷供电需求，结合当地市政电网供电情况，选取2个110kV变电站引入3路10kV电源，其中1、2号电源均为工作回路，3号电源为备用回路，可在1或2号电源任一失电的情况下切换至3号电源供电。10kV高压电源经由高压电缆穿管埋地引入地下室配电房中，低压交流电源等级为380/220V。
2.4备用电源分析
本项目火灾时消防总计算负荷683kW，停电时需保障总计算负荷1392kW，按消防负荷及停电时需保障的供电负荷二者中较大者确定柴油发电机的容量，选取1台常载1600kW，备载1800kW的自启动柴油发电机组作为本项目的自备电源。三级医院柴油发电机组的供油时间应大于24h，在建筑物外部设有储油罐及供油口。当市电停电或2台变压器同时发生故障时自启动，并在15s内供电；当市电恢复供电后，柴油发电机组经由冷却延时后自动停机；柴油发电机组采用风冷却方式，借助电气与机械联锁装置实现与市电的切换。
2.5UPS不间断电源
根据规定，对中断供电时间要求小于或等于0.5s的一级负荷中特别重要负荷，设置在线式UPS不间断电源供电。
3防雷与接地设计的研究
3.1防雷系统分析
（1）本项目属于人员密集场所，根据建筑物的长宽高、等效面积与年平均雷暴日、雷击大地年平均密度等参数，经计算年预计雷击次数N为0.47次/a>0.05次/a，所以按照二类防雷建筑物进行防雷设计。
（2）防直击雷，采用由φ10镀锌圆钢制成的明装接闪带布置在距女儿墙外缘0.1m范围内、高度约0.15m处，将支撑架水平间距设为1m、转角部位设为0.5m；采用屋面结构板内主筋制成规格为10m×10m的天面接闪网；采用净高为0.4m的φ12镀锌圆钢作为接闪短针设置在屋角处；采用φ18建筑物结构钢筋经由绑扎或焊接处理后作为引下线，利用基础
内的钢筋作接地极。
（3）防雷电感应及雷电波侵入，在LPZ0与LPZ1区边界的进线处按第一级防护等级设浪涌保护装置，各楼层配电箱按第二级防护等级设浪涌保护装置，在弱电机房的配电箱按第三级防护等级设浪涌保护装置。
3.2接地系统
（1）本项目低压配电系统采用TN-S接地型式；在变配电室设总等电位联结。
（2）消防控制中心、电梯机房、弱电机房、带淋浴的卫生间、手术室及1.2类医疗场所设局部等电位联结。
（3）在各手术室、重症监护室(ICU)以及断电会危及生命的重要治疗的2类医疗场所采用医疗IT接地系统，配置一个交流内阻抗≥100kΩ的绝缘监视仪，当发生第--次单相接地故障时，最迟在绝缘电阻降至50kΩ时，发出故障报警信号，并根据用电负荷配备不同容量的隔离变压器。
4照明系统设计的研究
4.1灯具选择
手术室、重症监护室以及治疗室选用高显色性灯具；护士站、办公室等场所，选用格栅式节能灯具；手术室、无菌室、洁净病房等有洁净要求的场所选用密闭洁净灯具；洗衣房、卫浴间、清洗消毒室等潮湿场所选用防潮型灯具；候诊室、传染病科诊室、妇科冲洗等场所设紫外线杀菌灯；手术室、X射线诊断室设防止误入的红色信号灯。
4.2消防应急照明
（1）医院为人员密集场所，对消防应急照明系统的要求很高。本项目疏散照明的地面最低水平照度不低于3.0lx；病房楼或手术部的楼梯间、前室或合用前室不低于10.0lx；手术室及重症监护室等病人行动不便的病房不低于5.0lx。设计中在各安全出口、疏散通道封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、人员密集场所等处均应安装相应的消防应急照明灯具，覆盖建筑内全部疏散线路。
（2）消防应急照明系统采用集中控制集中电源方式，应急照明灯具选用A型，额定电压24V，集中电源的连续供电时间为1.5h。
（3）在消防控制室、变配电室、防排烟风机房、消防泵房、发电机房设备用照明，照度同正常照明的照度值。
4.3安全照明
手术室、抢救室等涉及人身安全的场所，设置安全照明。2类场所中的手术室、抢救室安全照明的照度为正常照明的照度值，其他2类场所中的照度不低于一般照明照度值的50%。本项目为三级医院，安全照明持续供电时间24h。
5结语
总之，医疗建筑电气设计直接影响医疗服务质量。本文以某大型综合性医疗建筑的电气系统设计为例，通过负荷计算、高低压供配电系统设计、防雷与接地设计、照明系统设计等方面，阐明了具体设计流程与方法，以期为同类型医疗建筑的供电设计提供参考。
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作者介绍：
谭旭（1986.09.13），性别：女；籍贯：湖北宜昌；民族：汉；学历：大学本科；职称：电气工程师；职务：建筑电气设计；研究方向：民用建筑电气设计；单位：湖北建科国际工程有限公司。